ニトロフォリン

ニトロホリンは、吸血昆虫の唾液に含まれるヘムタンパク質です。吸血昆虫Rhodnius prolixusの唾液には、少なくとも 7 つの相同ニトロホリンが含まれており、腺内の相対的な豊富さの順に NP1 から NP7 と指定されています。単離されたニトロホリンには、鉄ヘム鉄(Fe ³⁺ )に結合した一酸化窒素(NO) が含まれています。組織の損傷に反応して宿主から放出されるヒスタミンは、別のニトロホリンリガンドです。ニトロホリンは NO を摂食部位に輸送します。希釈、ヒスタミンの結合、pHの上昇(唾液腺の pH 約 5 から宿主組織の pH 約 7.4 へ) により、NO が組織に放出され、血管拡張が誘発されます。^[1]

半翅目昆虫の Cimex lectularius (トコジラミ)の唾液ニトロホリンは、Rhodnius prolixus のニトロホリンとは配列の類似性はないが、イノシトールポリリン酸 5-ホスファターゼ ( EC 3.1.3.56) とは相同性がある。昆虫ニトロホリンの 2 つのクラスは、収斂進化の産物として生じたと考えられている。

いくつかのニトロホリン複合体の結晶構造が知られています。Rhodnius prolixus のニトロホリン構造は、リポカリンのような 8 本鎖の β バレル、3 つの α ヘリックス、および 2 つのジスルフィド結合を示し、バレルの一端にヘムが挿入されています。リポカリン ファミリーのメンバーは、同様の方法で、ビリベルジンを含むさまざまな小さな疎水性リガンドと結合することが知られています。ヘム鉄はヒスチジン残基 (His-59) に連結されています。His-59 の位置は、アスパラギン酸残基 (Asp-70)のカルボキシレートへの水を介した水素結合によって制限されています。His-59–Fe 結合は、イミダゾール平面から約 15° 曲がっています。Asp-70 は、ヘムプロピオネートの 1 つと通常とは異なる水素結合を形成しており、残基のp Ka_が変化していることを示唆しています。 NP1-ヒスタミン構造では、His-59とヒスタミンイミダゾール環の平面_{は、酸化シトクロム}b5に見られるものとほぼ同じ配置になっています。

Cimex lectulariusのニトロフォリンの折り畳みは、中央の 11 本の β サンドイッチと 7 つの周辺の α ヘリックスで構成されています。ヘムは β シートと α ヘリックスの間に位置し、ヘム鉄はシステイン残基に結合しています。NO はヘム Fe ^{3+と近位の Cys-60 リガンドの両方に結合し、可逆的な}S -ニトロシル化を引き起こします。

• Montfort, WR, Weichsel, A. および Andersen, JF (2000)。「Rhodnius prolixusおよびその他の吸血節足動物由来のニトロフォリンおよび関連する抗止血リポカリン」。Biochim . Biophys. Acta . 1482 (1–2): 110–118. doi :10.1016/S0167-4838(00)00165-5. PMID  11058753。{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
• Valenzuela, JG & Ribeiro, JMC (1998). 「半翅目昆虫 Cimex lectularius の唾液ニトロフォリンの精製とクローニング」J. Exp. Med . 201 (Pt 18): 2659–2664. doi : 10.1242/jeb.201.18.2659 . PMID  9716517.
• Weichsel, A., Maes, EM, Andersen, JF, Valenzuela, JG, Shokhireva, T.Kh., Walker, FA および Montfort, WR (2005). 「一酸化窒素輸送タンパク質における近位チオレートのヘム支援 S-ニトロソ化」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 102 (3): 594–599. Bibcode :2005PNAS..102..594W. doi : 10.1073/pnas.0406549102 . PMC  545542 . PMID  15637157.{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
• PDB : 1NP1​ - ヒスタミンおよび PO ₄ ^{3−と複合体を形成した}Rhodnius prolixusニトロホリン 1の X 線構造
• PDB : 1Y21​ - NOと複合体を形成したCimex lectulariusニトロホリンのX線構造
• モンフォート研究室 - アリゾナ大学、ツーソン、米国でのニトロフォリン研究